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如今,我们 99% 的跨洋数据流量(包括电话、短信和电子邮件、网站、数字图像和视频,甚至一些电视节目)都通过海底电缆跨越海洋传输。与卫星不同,这些电缆系统承载着大部分洲际互联网流量。在她的新书《海底网络》中,纽约大学媒体、文化和传播学助理教授 妮可·斯塔罗谢尔斯基 追踪了海底系统如何将小岛屿和主要城市枢纽连接起来,沿海登陆点的冲突以及冷战时期的电缆站。
在本节选中,斯塔罗谢尔斯基参观了全球电缆网络运营中心,那里全球电缆系统由一小群精英工程师监控和维护。
节选自《海底网络》,作者:妮可·斯塔罗谢尔斯基。由杜克大学出版社出版。版权所有。版权 2015 年,归 妮可·斯塔罗谢尔斯基所有。 网关:从电缆殖民地到网络运营中心
当我走进一个覆盖全球的海底电缆系统的网络运营中心时,我看到了您可能期望的景象:一个房间里摆满了电脑屏幕,网络活动的无尽信息流,以及男人们小心翼翼地监控着进出该国的互联网流量链接。乍一看,这似乎只是一个监督场所,人类只是坐在那里观看机器完成国际连接的工作,只是等待危机时刻,例如当当地渔船在电缆上抛锚或海啸将系统卷入海沟时。
这种对自主网络的愿景更多地受到好莱坞电影的影响,而不是实际的电缆运营。实际上,我们的全球电缆网络始终处于某种危机状态,同时又高度依赖人类来驱动信息传输的稳定流动。
或许更准确地说,电缆始终处于“警报”状态。“警报”,在网络术语中,可以是电缆已断开的指示,也可以是关于需要计算机更新的提醒。海底系统与我们的个人电脑没有太大区别。它们需要定期更新和升级。它们容易受到错误和环境波动的影响。有时事情就是无法按计划进行。网络运营中心的人员每天都在努力解决不断更新的一批警报,在这个特定的地点,每周大约有 120-150 个警报。其中绝大多数只是警告警报,它们通知他们即将到来的阈值、备份系统的问题或潜在的干扰源。即使我们的信号继续毫无延迟地通过电缆系统,海底网络也永远无法完全独立运行,也就是说,没有警报和人工协助。
即使是最小的事件也可能产生系统错误。海底链路终端站设有巨大的冷却系统,所有空调吹出的灰尘都需要定期清洁。然而,即使公司聘请了专业的清洁人员,在此过程中警报的数量也经常会增加。相比之下,圣诞节期间数量会急剧下降。一位运营经理解释了一个看似显而易见的道理:“当你没有人接触东西时,它往往不会坏。” 他站内的景象证明了人手的危险。从海中延伸进来的主要光纤上贴着鲜艳的胶带,上面写着“危险 光纤”,以警告任何进入站内的人不要触摸它们。在超级碗周末,另一家公司计划他们的站内没有任何活动,只是为了确保不出任何问题。人体循环对于网络运行是必要的,但不可避免地会碰撞、推挤和使设备进入警报状态。
警报也可能由机器本身产生。尽管网络设备应该完全相同且因此可预测,但实际上,每个设备都表现出非常独特的行为,并且即使没有人接触它也可能产生错误。一位经理向我抱怨说,他们的站点只是没有获得合适的传输设备,一旦它开始出现错误,在其大部分生命周期中都需要反复维护——一种问题儿童。另一位电缆工程师解释说,每台机器都是使用不同批次的原材料制造的,并且在不同的时间组装。两个电路板在技术上可能是相同的,但在其生命周期内可能会表现出不同的功能,部分原因是不同的计算机包含的组件在材料上有所不同。玻璃或焊丝的质量可能不同,或者来自不同的产地。这可能会导致“批次故障”,这种故障发生在同一时间制造的一系列设备中。工程师用一个类比来解释这个过程:“这有点像做水果蛋糕。我可以在星期一做一个水果蛋糕,也可以在星期三做一个,但即使我遵循相同的食谱,它们也可能有所不同。在星期一的那个蛋糕中,我可能使用了 198 克糖,而在星期三的那个蛋糕中,我可能使用了 205 克糖。非常非常小的差异可能会在未来的某个时候产生未知的影响。”
这个网络运营中心的人员的任务是读取不断涌入的警报信息,确定需要修复的内容,并进行必要的维护,所有这些都不能中断信号传输。一位技术人员让我跟随他前往一个电缆站,对一个警告警报进行例行跟进。他解释说,每个警报与系统中的实际问题之间并非一一对应。相反,警报是一种症状,表明某些地方出了问题——表明连接失败。它可以比作人体上的发烧或皮疹:是问题的表现,但不是原因的指示。一次完整的电缆断裂可能会产生许多警报。反过来,多个问题可能会导致单个警报。
因此,需要大量的人工解释才能从一系列警报中推断出问题的根源。电缆工程师可以被认为是全球电缆网络的医生。这位技术人员指着一个亮着灯的机架说:“看……那台机器处于警报状态。” 他插入电脑以查明哪里出了问题,但仍然不清楚。然后他转向一个伸出几根电线的机架,插到另一台机器上。他看着松散的电线。“我想这根,”他拿起一根电线说,“应该插在这里”——他指着一个插孔——“但我不太确定。” 他不准备冒险。这个警报只是针对一台备份机器,所以可以等待。我们离开了站点,仍然不太确定原因是什么,然后返回网络运营中心与其他技术人员协商。
虽然在某些方面,支持全球网络的计算机与我们的个人笔记本电脑没有太大区别,但对于这种维护工作而言,风险要高得多。技术人员的目标是使每个备份系统以及备份系统的备份系统都完美运行。许多设备的预期使用寿命为 25 年,这是海底电缆(包括海底中继器)的预期寿命。这些是一些最耐用的计算机。然而,有些部件会出现错误,有些则不会。技术人员会保留有关各个设备的详细记录,以便他们了解每个部件的历史记录。跟踪“每个部件的经历”对于维护可靠的网络至关重要。
即使是网络中最小的不协调也需要解决。一位电缆工人描述了他遇到的一个设备问题,当他在登陆站查看设备时,设备显示警报状态,但网络运营中心没有检测到警报。因此,他无法确定错误出在哪里:在设备中还是在中心的计算机中。即使成本很高,工程师还是决定将设备送出去重写代码,以防万一。尽管警报不断,但由于这种细致的工作,实际的故障很少发生。
运营海底网络需要这种细致的解释性工作以及对电缆设备历史的详细了解,这些技能无法外包给计算机。尽管我们可能认为数字网络纯粹是技术性的,但工程师和技术人员是承载 99% 跨洋互联网流量的系统中的人为组成部分。如果这些工人消失了,系统最终将崩溃。全球通信的顺利运行部分归功于他们快速行动和最大限度减少中断的能力。
然而,这项工作的保密程度、布线的专业性质以及系统数量少,使得这个群体相当封闭,主要由男性组成。许多人已经在电缆行业工作了几十年。尽管拥有所有这些经验,但没有人能够了解整个网络。在我参观的站点中,添加了新的服务器和堆栈,我采访的技术人员并不熟悉每个服务器和堆栈的历史。因此,工程师们在解决问题时非常依赖彼此:他们必须知道该打电话给谁获取什么信息,以及如何在不同平台之间协调系统修复。电缆社区的封闭性支持了这种解释性工作。
当我向运营商询问当今海底网络的脆弱性时,许多人表示担心裁员和退休。他们担心精心维护的行业知识会丢失,并且没有人能够取代他们,坚持相同的可靠性标准。招聘下一代工人很困难。没有进入该行业的直接途径,而且该行业对公众来说仍然基本上是隐形的。一位工程师描述了这种情况:“没有人去学校说我想进入海底电缆行业。” 在许多方面,海底电缆系统的运行与日常科技文化背道而驰:它建立在耐用性而非一次性使用的理念之上。许多人会问,如果他们的行业开始走向更快的员工更替、贬值的劳动力或计划报废,谁将确保电缆网络的连续性?谁将确保维护我们海底网络的人员与电缆技术一样可靠?